DE602004005473T2 - Dosierventil und solch ein Ventil umfassende Fluidvorrichtung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dosierventil sowie eine Fluidproduktabgabevorrichtung, die ein derartiges Ventil aufweist.
• Dosierventile sind an sich bekannt und umfassen üblicherweise einen Ventilkörper, in dem ein Ventilorgan zwischen einer Ruhestellung und einer Abgabestellung gleitbeweglich ist. Das Ventil umfasst eine Dosierkammer, welche eine Produktdosis festlegt, die bei jeder Betätigung abgegeben werden soll. Diese Dosierkammer ist üblicherweise mit der Abgabeöffnung des Ventilorgans verbunden, wenn sich dieses in der Abgabestellung befindet, und sie füllt sich mit dem in dem Vorratsbehälter enthaltenen Produkt, wenn das Ventilorgan aus seiner Abgabestellung in seine Ruhestellung rückkehrt. Üblicherweise ist die Dosierkammer durch ein rohrförmiges zylindrisches Element gebildet, dem zwei horizontale ringförmige Wände zugeordnet sind, die die Dosierkammer axial begrenzen und jeweils in ihrem Zentrum ein Durchgangsloch für das Ventilorgan umfassen. Um eine dichte Verschiebung des Ventilorgans in Bezug auf die Dosierkammer zu gewährleisten, werden diesen beiden Durchtrittslöchern üblicherweise Dichtungen zur Abdichtung zugeordnet. Ein bei Dosierventilen wohlbekanntes Problem betrifft die Reproduzierbarkeit oder Wiederholbarkeit der Dosis, das heißt, einer präzisen und identischen Dosis bei jeder Betätigung. Die herkömmlichen Dosierkammern weisen insofern einen Nachteil auf, als sie auf der Höhe der Verbindung des zylindrischen Rohrs mit den horizontalen ringförmigen Wandelementen einen Winkel oder eine Ecke aufweisen. Das in der Dosierkammer enthaltene Produkt, üblicherweise ein Antriebsgas umfassendes Fluidprodukt, ist dafür anfällig, auf der Höhe dieser Winkel oder Ecken der Dosierkammer einen Me niskus auszubilden. Die Folge ist, dass auf der Höhe dieser Menisken Antriebsmittel und aktives Produkt rückgehalten werden und damit die Präzision der Dosierung beeinträchtigt wird. Außerdem begünstigt diese Art eines Meniskus die Ansammlung von Produkt auf den Wänden der Kammer, was ebenfalls eine Beeinträchtigung zur Folge hat, die für die Homogenität der Dosis ungünstig ist. Wenn ein Dosierventil betätigt wird, drückt der Nutzer insbesondere axial auf das Ventilorgan und hält dieses in der Abgabestellung während einer begrenzten Zeit. Wenn die Dosierkammer bei der Betätigung einen Meniskus aufweist, verhindert eine relativ rasch ablaufende Betätigung des Ventilorgans eine Abgabe der gesamten Dosis, die in der Dosierkammer enthalten ist. Um die Präzision der Dosierung zu verbessern, ist es in diesem Fall erforderlich, das Ventilorgan während einer relativ langen Zeit, typischerweise für mehrere Sekunden in die Abgabestellung heruntergedrückt zu halten, was einen großen Nachteil darstellt. Die FR 1528439 beschreibt ein Dosierventil für ein Fluidprodukt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Abgabeventil für ein Fluidprodukt zu schaffen, das die vorstehend angeführten Nachteile nicht aufweist.
• Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Dosierventil zur Abgabe von Fluidprodukt zu schaffen, das eine optimale Reproduzierbarkeit der Dosis bei jeder Betätigung des Ventils gewährleistet.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Dosierventil zur Abgabe von Fluidprodukt zu schaffen, das die Homogenität der Dosierung bei jeder Betätigung des Ventils verbessert.
• Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Dosierventil zur Abgabe von Fluidprodukt zu schaffen, das einfach und kostengünstig herstellbar und montierbar ist, und dessen Nutzung bei jeder Betätigung sicher und zuverlässig abläuft.
• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach ein Dosierventil zur Abgabe von Fluidprodukt, aufweisend einen Ventilkörper, eine Dosierkammer und ein Ventilorgan, das in dem Körper des Ventils gleitet, um das in der Dosierkammer enthaltene Produkt abzugeben, wobei die Wand bzw. Wandung der Dosierkammer im Axialschnitt zumindest teilweise gekrümmt verläuft.
• Vorteilhafterweise umfasst die Dosierkammer eine obere Öffnung und eine unter Öffnung, wobei das Ventilorgan die oberen und unteren Öffnungen quert, eine Umlaufwand, die die Dosierkammer festlegt und die oberen und unteren Öffnungen verbindet, wobei die Umlaufwand zumindest teilweise derart gekrümmt oder verrundet ist, dass sie keinerlei Winkel bildet.
• Vorteilhafterweise umfasst die Umlaufwand einen mittleren Wandteil, einen oberen Wandteil, der den mittleren Wandteil mit der oberen Öffnung verbindet, und einen unteren Wandteil, der den mittleren Wandteil mit der unteren Öffnung verbindet.
• Vorteilhafterweise ist der mittlere Wandteil zylindrisch.
• Vorteilhafterweise ist der obere Wandteil verrundet, insbesondere kegelförmig.
• Vorteilhafterweise ist der untere Wandteil verrundet, insbesondere kugelförmig.
• Vorteilhafterweise ist die Dosierkammer aus zwei Wandelementen gebildet, die in dichter Weise aneinander festgelegt sind.
• Vorteilhafterweise umfassen die oberen und unteren Öffnungen jeweils eine Dichtungsstelle, wobei diese Wandteile die Dichtungsstellen im Wesentlichen abdecken, um die Kontaktfläche zwischen den Dichtungsstellen und dem in der Dosierkammer enthaltenen Produkt zu begrenzen, und um das Schlagen bzw. Klopfen der Dichtungsstellen bei der Betätigung zu begrenzen.
• Gegenstand der Erfindung bildet außerdem eine Vorrichtung zur Abgabe von Fluidprodukt, die ein Dosierventil umfasst, das vorstehend erläutert ist.
• Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich deutlicher aus der nachfolgenden detaillierten Erläuterung einer speziellen Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung, wobei die Ausführungsform lediglich beispielhaft und nicht beschränkend ist. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Dosierventils gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• Wie in der einzigen Figur gezeigt, umfasst das Ventil einen Ventilkörper 10 und ein Ventilorgan 30. Eine Dosierkammer 20 ist in dem Ventil festgelegt und das Ventilorgan 30 gleitet relativ zu dem Ventilkörper 10 zwischen einer (in der Figur gezeigten) Ruhestellung und einer (nicht gezeigten) Abgabestellung, in der das Ventilorgan im Innern des Ventilkörpers 10 axial heruntergedrückt ist. Dieses Dosierventil ist dazu bestimmt, auf einem Vorratsbehälter für Fluidprodukt (nicht gezeigt) montiert zu werden, und zwar beispielsweise mittels eines Befestigungsflansches oder einer Befestigungskapsel 60, der bzw. die beliebiger Art sein kann. In herkömmlicher Weise ist die Dosierkammer 20 vom Vorratsbehälter isoliert, während das Ventilorgan 30 in Richtung auf seine Abgabestellung verschoben wird, in der das Innere der Dosierkammer 20 mit der Abgabeöffnung 35 des Ventilorgans 30 verbunden ist. Wenn der Nutzer seinen Druck auf das Ventilorgan 30 vermindert, kehrt dieses automatisch in seine Ruhestellung unter Einwirkung der Rückstellfeder 50 zurück, und während dieser Rückkehr ist die Dosierkammer 20 mit dem Vorratsbehälter in an sich bekannter Weise verbunden, wodurch die Wiederbefüllung dieser Dosierkammer unter Einwirkung des Unterdrucks möglich ist, der durch die Abgabe der vorausgehenden Dosis erzeugt wird, und/oder durch die Schwerkraft, wenn dieses Ventil in umgekehrter Stellung genutzt wird.
• Erfindungsgemäß verläuft die Dosierkammer 20 zumindest teilweise im Axialschnitt gekrümmt. Unter Axialschnitt wird eine Schnittebene verstanden, die die zentrale Achse X des Ventils enthält, wie in der Figur gezeigt. Genauer gesagt und wie aus der einzigen Figur hervorgeht, umfasst die Dosierkammer 20 eine Umlaufwand 27, die die obere Öffnung 25 mit der unteren Öffnung 26 verbindet, wobei das Ventilorgan 30 diese oberen und unteren Öffnungen bei seiner Verschiebung zwischen seinen Ruhe- und Abgabestellungen durchsetzt. Die Umlaufwand 27 ist vorteilhafterweise zumindest teilweise derart gekrümmt oder verrundet, dass sie keinerlei Winkel bildet. Unter Krümmung oder Verrundung ist zu verstehen, dass diese Wand im Wesentlichen keine Kante oder keinen schroffen Winkel umfasst, wie dies beispielsweise im Fall einer polygonalen Fläche der Fall ist. Da ein Winkel oder eine Ecke in der Dosierkammer entfällt, kommt es zu keiner Ausbildung eines Meniskus, wodurch die Reproduzierbarkeit und Homogenität der Dosierung bei jeder Betätigung des Ventils verbessert ist.
• Vorteilhafterweise umfasst die Umlaufwand 27 einen mittleren Wandteil 22, der vorteilhafterweise zylindrisch ist. Dieser mittlere Wandteil 22 ist mit der oberen Öffnung 25 durch einen oberen Wandteil 21 verbunden und mit der unteren Öffnung 26 durch einen unteren Wandteil 23. Diese oberen und unteren Wandteile sind bevorzugt verrundet oder gekrümmt, insbesondere kugelförmig oder elliptisch, um die Ausbildung eines Meniskus auf diesem Niveau zu unterbinden.
• In der in der einzigen Figur gezeigten Ausführungsform ist die Dosierkammer 20 durch zwei Wandteile 28, 29 gebildet, die in Bezug aufeinander abgedichtet festgelegt sind. Jedes Wandelement kann deshalb gleichzeitig verrundet, gekrümmt oder kugelförmig oder teilweise zylindrisch sein.
• Diese Ausführungsform erbringt einen zusätzlichen Vorteil, das heißt dazu, dass die Dichtungsstellen 45, 46, die den oberen und unteren Öffnungen 25, 26 zugeordnet sind, und in Bezug auf die das Ventilorgan 30 bei seiner Verschiebung gleitet, im Wesentlichen durch diese gekrümmten Wandteile 28 und 29 abgedeckt sind, was dazu führt, dass der Flächenkontakt zwischen diesen Verbindungsstellen 45, 46 und dem Fluidprodukt begrenzt ist, das in der Dosierkammer 20 enthalten ist. Dies kann auf Grund der Natur des abzugebenden Fluidprodukts günstig sein, insbesondere dann, wenn es sich um ein pharmazeutisches Produkt handelt. Außerdem ist das Schlagen bzw. Klopfen der Dichtungsstellen vorteilhafterweise begrenzt bei der Betätigung auf Grund des Vorliegens dieser oberen und unteren verrundeten Wände.
• Die vorliegende Erfindung ist vorstehend unter Bezug auf eine spezielle Ausführungsform erläutert worden. Es wird jedoch bemerkt, dass verschiedene Modifikationen möglich sind. Beispielsweise kann die Struktur des Ventils und insbesondere des Ventilkörpers oder des Ventilorgans modifiziert sein. Die verrundete Form der Dosierkammer kann außerdem unterschiedlich sein von der gezeigten unter der Bedingung, dass sie die Ausbildung eines Meniskus in jedem Fall verhindert, und damit das Vorliegen einer Ecke, eines Grats bzw. einer Kante oder eines Winkels, welche die Erzeugung eines derartigen Meniskus begünstigen. Andere Modifikationen erschließen sich dem Fachmann ebenfalls, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, der in den anliegenden Ansprüchen festgelegt ist.

Claims (8)

1. Dosierventil zur Abgabe von Fluidprodukt, aufweisend einen Ventilkörper (10), eine Dosierkammer (20) und ein Ventilorgan (30), das in dem Ventilkörper (10) gleitet, um das in der Dosierkammer (20) enthaltene Produkt abzugeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (27) der Dosierkammer (20) im Axialschnitt zumindest teilweise gekrümmt ist, und dass die Dosierkammer (20) eine obere Öffnung (25) und eine untere Öffnung (26) aufweist, wobei das Ventilorgan (30) die oberen und unteren Öffnungen (25, 26) durchsetzt, wobei eine Umlaufwand (27) die Dosierkammer (20) festlegt, indem sie die oberen und unteren Öffnungen (25, 26) verbindet, wobei die Umlaufwand (27) zumindest teilweise gekrümmt oder verrundet ist, ohne Bildung eines Winkels.
2. Dosierventil nach Anspruch 1, wobei die Umlaufwand (27) einen mittleren Wandteil (22) umfasst, einen oberen Wandteil (21), der den mittleren Wandteil (22) mit der oberen Öffnung (25) verbindet, und einen unteren Wandteil (23), der den mittleren Wandteil (22) mit der unteren Öffnung (26) verbindet.
3. Dosierventil nach Anspruch 2, wobei der mittlere Wandteil (22) zylindrisch ist.
4. Dosierventil nach Anspruch 2 oder 3, wobei der obere Wandteil (21) verrundet, insbesondere kugelförmig ist.
5. Dosierventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der untere Wandteil (23) verrundet, insbesondere kugelförmig ist.
6. Dosierventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Dosierkammer (20) durch zwei Wandelemente (28, 29) gebildet ist, die in dichter Weise aneinander festgelegt sind.
7. Dosierventil nach Anspruch 6, wobei die oberen und unteren Öffnungen (25, 26) jeweils eine Dichtungsstelle (45, 46) umfassen, wobei die Wandelemente (28, 29) im Wesentlichen die Dichtungsstellen (45, 46) abdecken, um die Kontaktfläche zwischen den Dichtungsstellen (45, 46) und dem in der Dosierkammer (20) enthaltenen Produkt zu begrenzen, und um das Schlagen bzw. Klopfen der Dichtungsstellen bei der Betätigung zu begrenzen.
8. Vorrichtung zur Abgabe von Fluidprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Dosierventil nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst.